杭州市勘测设计研究院 浙江杭州 310012
摘要：通过对我国某市地铁车站深基坑开挖进行长期的施工监测，整理并分析了现场实测数据，阐述了深基坑的工程概况，对地铁车站深基坑施工监测的目的及任务做出研究与分析，并探讨了主要的监测方法，确保施工的精确性，从而保证工程质量。
关键词：地铁车站；深基坑；施工；监测
车站为某市地铁六号线，车站采用地下站台形式，施工过程牵涉深基坑开挖，施工难度大，风险高，车站周边环境复杂，地下管线集中，交通繁忙。车站开挖施工前必须先做基坑围护，深基坑开挖应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，基坑开挖过程中需要对整个围护结构、周边岩土及周边建筑物进行监测量控，实时评估深基坑安全状态。
一、地铁车站工程概况
该车为地下二层岛式车站，车站宽21.3m，长472.4m，车站主体建筑面积20977m2，车站有效站台中心里程处轨面埋深为16.66m，开挖深度17.6~20.2m，顶板覆土3.3~4.9m，属于一级基坑。车站主体拟采用地下连续墙加五道内支撑的围护结构，坑底加固采用高压旋喷桩，地下连续墙深度32.5~35.0m，宽800mm，长4.5m~6.2m。第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，支撑间距约7.7~8.5m；其余支撑采用Ф609mm，厚16mm钢管支撑体系对撑，水平间距约3m间隔布置。
二、地铁车站深基坑施工监测的目的及任务
地下工程施工中的环境影响一直是施工控制的重点，周边环境的稳定与否直接关系到工程的成败，而现场监控量测则是环境控制的重要手段。现场监控量测作为信息化施工的重要组成部分，不仅可监视分析围岩、支护及周围环境的安全稳定性，保证施工安全及环境稳定，还可判断支护设计及施工方法是否合理，确认和修正设计参数，从而提高经济效益。因此，施工过程中建立全面、严密的监测体系是完全必要的，监测信息及时反馈指导施工，不仅可保证结构自身的安全稳定，还可对周边环境影响进行有效控制，减少施工对周边建（构）筑物、路面及管线等周围环境的影响，从而有效地将施工控制在安全范围之内。
地铁车站深基坑施工监测的目的主要体现在以下内容：其一，认识各种因素对地表和土体变形等的影响，以便有针对性地改进施工工艺和修改施工参数，减小地表和土体的变形；其二，预测下一步的地表和土体变形，根据变形发展趋势和周围建筑物情况，决定是否需要采取保护措施，并为确定经济合理的保护措施提供依据；其三，检查施工引起的围护结构、周边岩土变形是否控制在允许的范围内，控制地面沉降及其对周围建筑物的影响，以减少工程保护费用；其四，为研究土体性质、地下水条件、施工方法与地表沉降和土体变形的关系积累数据，为改进设计提供依据；其五，发生工程环境责任事故时，为仲裁提供具有法律意义的数据。
三、监测项目及方法
（一）地表竖向位移观测。采用精密水准仪配套铟钢尺测量，仪器精度±0.3mm/km，水准仪视准轴与水准管的夹角不应大于15”；测量方法采用二等水准观测，水准线路按照后前前后往返测或附合水准线路；测点布设应采用钻孔方式埋设，钻孔深度打穿地表硬土层，将测点布置在原状土层中；观测过程应将尺垫踩实以保证监测精度。水准尺必须借助尺撑整平扶直，确保水准尺垂直；为更好地保证监测精度，监测过程中要求实行“五固定”，即固定人员、固定仪器、固定设备、固定观测方法及固定观测路线；沉降监测点的精度和主要观测方法见下表3.1-1。
（二）深层水平位移观测。采用高精度测斜仪，仪器精度 0.25mm/m，分辨率不宜低于0.02mm/500mm，测量方法采用孔口起算，自下而上每0.5米测定墙体（土体）位移的水平偏移角，计算围护结构（土体）不同测试深度的水平偏移值，通过叠加推算各点的位移值；深层水平位移观测包含支护墙体和土体的深层水平位移，支护墙体水平位移管埋设将PVC测斜管绑扎在地下连续墙钢筋笼上，管壁一组导向槽垂直于基坑纵向，测斜管应与地墙同深，且管口部位宜采用钢套管保护；土体水平位移管与支护墙体位移管同一断面，在局里围护墙0.5~1.0m处采用工程钻机Ф127mm钻具成孔，将PVC测斜管组装后放入孔中，并确保一组导向槽垂直于基坑纵向。
（三）支撑轴力监测。测读仪采用频率计，仪器精度不低于 0.1hz，传感器采用振弦式钢筋计及轴力计，精度不宜低于0.5%F•S，分辨率不低于0.2%F•S；测量方法用频率仪测度传感器频率，支撑构件受力情况与传感器频率成函数关系，通过标定公式换算可以求得支撑轴力；支撑轴力监测包含砼支撑和钢支撑，砼支撑在支撑四侧中间位置主筋上各埋设一只钢筋计，钢支撑在固定端埋设轴力计；砼支撑轴力按3.3-1式计算：
四、施工监测的重点难点及应对措施
（1）本工程监测工作，难点之一就是地连墙内的测点安装与保护。墙身测斜管的安装，都是在试验幅地墙钢筋笼的制作与下放过程中完成，测斜管密封不好容易堵塞，槽口不正会造成测试结果比实际偏小；压顶梁施工过程易对测斜管产生破坏。针对以上难点应采用如下措施：1）测斜管接头采用防水胶密封；2）测斜管绑扎固定好槽口方向后一米一绑确保不移位变形；3）测斜管孔口部位采用直径114mm的钢管保护，并在钢筋笼下放到底、混凝土浇筑前灌满清水；4）地连墙超灌部位采用人工风镐破除。
（2）监测点主要布置在基坑周边，该区域属于施工场地，材料堆放，机械行走均会造成测点占压、破坏，重新修复会造成数据缺失不连续。相应措施：对各测点做好标识标牌，盖好相应的保护盖板，并与现场施工人员交流沟通，合理布置施工场地。
五、结束语
综上所述，本文探讨了地铁车站深基坑施工的监测要点，初步分析了整个监测过程。除上述内容外，还要提升施工技术，与信息技术紧密结合，提高工程的安全性。
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论文作者:吴荣本
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/8
标签：车站论文; 深基坑论文; 位移论文; 地铁论文; 基坑论文; 地表论文; 精度论文; 《基层建设》2017年第19期论文;